矩形沉井计算实例
沉井施工计算书
沉井施工计算书计算依据：1、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS 137∶20152、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20113、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-20074、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-20115、《建筑施工计算手册》江正荣编著6、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著7、《地基与基础》第三版一、参数信息1、基本参数沉井总体示意图二、砂垫层铺设厚度验算沉井承垫材料：垫木垫木宽度L(m)： 2 砂的天然容重γs(kN/m3)：20 砂垫层的压力扩散角θ(°)：25砂垫层厚度h0(m)：0.5砂垫层底部地基承载力设计值[P](kPa)：150 砂垫层计算简图沉井第一节沿井壁单位长度重量：G0=tH s(G2k+G1k)=0.5×3×(24+1)=37.5kN/m砂垫层底部荷载计算值：P=G0/(2h0tanθ+L)+γs h0=37.5/(2×0.5×tan25°+2)+20×0.5=25.205kpa≤[P]=150kpa 满足要求！三、垫架拆除井壁强度验算两支承点之间最大距离L1(m)：7 支承点距端部的距离L2(m)： 1.5 矩形沉井按4点支承：沉井垫架拆除示意图沉井在开始下沉特别是在抽垫木时，井壁会产生较大的弯曲应力。
沉井井壁抗弯按深受梁考虑，参考GB50010-2010附录G，深受梁计算第G.0.82 条，0.2Hs范围内纵向受力实际钢筋面积经计算：A's底部=A's顶部=1608.495mm 支座弯矩M支：M支=-G0L22/2-G0(B s/2-t)(L2-t/2)=-37.5×1.52/2-37.5×(8/2-0.5)×(1.5-0.5/2)=-206.25kN·m 跨中弯矩M中：M中=G0L12/8-M支=37.5×72/8-206.25=23.438kN·m将沉井结构按深梁结构进行验算，根据《混凝土结构设计规范》，计算如下：h0跨中=H s-0.1×H s=3-0.1×3=2.7m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.7=0.54m αd跨中=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z跨中=αd跨中×(h0跨中-0.5×x)=0.893×(2.7-0.5×0.54)=2.171mA s底部=M跨中/(f y×z跨中)=23.438×106/(300×2170.8)=35.989mm2A s底部=35.989mm2≤A's底部=1608.495mm2满足要求！h0支座=H s-0.2×H s=3-0.2×3=2.4m取f y×A s=f'y×A's，则x=0<0.2h0，取x=0.2h0=0.2×2.4=0.48m αd支座=0.8+0.04×L1/H s=0.8+0.04×7/3=0.893z支座=αd支座×(h0支座-0.5×x)=0.893×(2.4-0.5×0.48)=1.93mA s顶部=M支/(f y×z支座)=206.25×106/(300×1929.6)=356.291mm2A s顶部=356.291mm2≤A's顶部=1608.495mm2满足要求！四、沉井下沉验算沉井下沉计算土层参数：沉井下沉力系平衡图当沿沉井深度土层为多类别时，单位摩阻力可取各层土单位摩阻力标准值的加权平均值。
浅述大中型矩形沉井的设计及施工要点——以上海海运公司污水池为例
Ｚ ｅｉｎ ｏ ｓｒ ｃｉｎ，Ｖ １２ ｈ ｊａ ｇ Ｃ ｎ ｔ ｔ ｕ ｏ ｏ． ９，Ｎｏ ７，Ｊ １２ １ ． ｕ．０ ２
浅 述 大 中 型 矩 形 沉 井 的 设 计 及 施 工 要 点
— —
以上 海 海 运 公 司 污 水 池 为 例
根 据地 质 勘察 报 告 ， 区位 于 上海 市 外 高桥 随 厂 塘 路和长 江之 间 ， 建 场地 地 形 基 本平 坦 ， 河 口、 拟 属
砂 岛地 貌 类 型。 根 据 沉 井 位 置 的 Ｃ １ Ｇ １ 、 ５等 勘 探
点 ， 井 下沉 穿越 土层情 况如 下 ： 沉
①１ —１杂 填 土 ， 要 由灰 至 灰 黄 色 黏 土 组 成 ， 主
筑物 或构 造物 ， 适 宜采 用 大 开 挖施 工 的 方 案 。水 不 池埋 深 比较深 ， 度 范 围内有很厚 的砂 质粉 土 ， 水 深 排 时容 易造 成流砂 ， 按普 通水 池设计 ， 基坑 围护成 本 深
３ 施 工 阶段 和使 用 阶段 均应 根 据 相 应 的最 高 ） 水位 做抗 浮验 算 。
３ ８
浙
江
建
筑
２１ ０ ２年
第 ２ ９卷
２ 设 计 要 点
２ １ 水 池 设 计 思 路 及 参 数 选 择 ．
度计 算 和下沉 验算 ； （ ） 用 阶 段 的 结 构 强 度 计 算 和 裂 缝 开 展 ２使
验算 ；
根据 业 主提 供 的 资料 ， 水 池 附近 存 在 已有 建 该
重 固 结 。全 年 地 下 水 位 平 均 标 高 为 一１ ３ ０～ ．０
一
12#墩沉井设计计算书
路桥建设兰渝铁路工程嘉陵江特大桥沉井设计计算书（12#墩沉井）计算：复核：审核：路桥建设兰渝铁路工程LYS-11标项目经理部一分部2009年11月2日沉井设计计算书一、设计依据1.《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137：2002）2.《客货共线铁路桥涵施工技术指南》二、设计条件1、工程概况根据大坝口嘉陵江特大桥施工方案及沉井施工工艺要求，设计沉井结构尺寸如图1所示。
沉井平面为矩形，剖面也为矩形，沉井顶标高为369.323m，刃脚踏面标高为360.323m。
沉井高度为9.0m，施工时采用分两次制作，第一次制作高度为4.5m，第二次制作高度为4.5m。
井壁上部厚度为70cm，下部厚度为85cm，钢筋净保护层厚度为40mm，沉井封底水下混凝土厚度为150cm。
沉井内设置钢桁架内支撑，为[20mm与L75×7mm组成，桁架下弦距离封底顶为100cm，桁架高度为200cm，宽度为100cm。
图1 沉井剖面图图2 沉井平面图2、沉井材料=1.39Mpa；混凝土：采用C30,f cd=13.8Mpa，ftd=300 Mpa。
钢筋：D>10mm，采用热轧钢筋HRB335，fy3、地质资料根据桥梁所处位置地质情况与沉井高度，沉井工程范围内的地层，仅为卵石土层。
土层物理力学指标注：根据《规程》卵石土摩阻力取值为18-30Kpa ，考虑嘉陵江水位仅低于筑岛面为1-2m ，因此本设计中取下限fk=24Kpa 。
4、荷载分项系数承载力极限状态强度计算的基本组合荷载分项系数 1) 结构自重 1.20，对结构有利时1.00，仅自重时1.27 2) 沉井内水压 1.27，对结构有利时1.00 3) 沉井外土压 1.27，对结构有利时1.00 三、土、水压力的计算 1、土压力计算按照沉井施工分两节制作、下沉的工艺，沉井下沉采用不排水下沉。
第一节沉井下沉到位后保留50cm 出地面，作为第二次沉井制作的台座，则计算土压力如下：卵石土重度计算，因此卵石土浸泡于水中，受到浮力的影响，其实际重度发生变化，实际相对重度：γ=22-10=12KN/m 3。
沉井工程量计算书
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(3.3+3.3+2.5+2.5)*2*(10.4-1.85)+3.14*0.5*0.5*2
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顶板C30砼
项目
顶板模板(高10.4m)
刃Hale Waihona Puke C10砼垫层刃脚C10砼垫层模板
刃脚砂填层
脚手架
井筒砌筑
井筒1:2水泥砂浆粉刷
Φ750钢纤维铸铁井盖座
钢筋Φ
2.74*1.21*(2.5)/0.2*2 2.86*1.21*(2.5)/0.2*2 (12.86+35*0.016)*1.58*11 3.44*1.58*11*4 4.66*1.21*(3.3)/0.2*4 1.05*1.21*(3.3)/0.2*4 1.08*1.58*(3.3)/0.2*4 (8.55-0.65)*1.21*(3.3)/0.2*8 (8.55-0.1+35*0.02)*2.47*16 3.64*1.58*(10.4-1.85)/0.2*4 6.24*1.58*(10.4-1.85)/0.2*4 (10.96+13.04+35*0.02*2)*4 1.02*0.395*(1.4/0.2)*4*2 1.6*1.21*(10.4-1.85)/0.2*4 3*1.21*(3.3)/0.2*2 3*1.58*4
项目
工程名称:沉井
计算公式 ((0.25+0.4+0.6)*2+0.6*2)*0.6/2*(8.2+6.2)*2 (8.2+6.2)*2*13.15
(11.14+35*0.022)*2.98*(13.15-2.75)/0.2*2 (8.82+35*0.022)*2.98*(13.15-2.75)/0.2*2 7.64*2.98*(13.15-2.75)/0.2*2 5.32*2.98*(13.15-2.75)/0.2*2 (9.5+0.7+0.2+1.64+35*0.018)*2*(8.2+6.2)/0.2*4 (13.15+35*0.018)*2*16 2.24*1.58*(13.15-2.75)/0.2*4 1.5*0.888*(8.2)/0.2*2*2 7.8*0.395*(0.6+0.55+0.5)/0.2*2*2 3.9*2*(7-0.15*2)/0.2 3.8*2*(7-0.15*2)/0.2 7.4*1.58*(5-0.15*2)/0.2 7.3*1.58*(5-0.15*2)/0.2
沉井计算实例
沉井计算实例某公路独塔斜拉桥桥塔基础，基础平、立、剖面尺寸见图9-40，采用挖土下沉施工。
9.5.1设计资料1.混凝土：底节沉井采用C25；其它各节采用C20；封底采用C25；盖板采用C25。
2.混凝土的设计强与参数：混凝土的设计强度与参数见表9-5。
3.钢材:A 3钢筋: R g =240MPa ；A 3钢板:[δω]=145MPa, [τ]=85MPa混凝土的设计强度(MPa)与参数 表9-5应力种类符号混凝土标号2025 轴心抗压 R a 11.0 14.5 抗拉 R e1.3 1.55 直接抗剪[jR ]0.951.2粘结应力 [C] 0.9 1.1 弹性模量比N10109.5.2决定沉井高度及各部分尺寸1.沉井高度根据冲刷计算和最低水位要求，以及按地基土质条件、地基承载力要求沉井底面位于弱风化基岩层一定深度为宜，故定出沉井顶面标高为173.7m ，沉井底面标高为162.2m ，亦即沉井所需的高度H 为H=183.7-162.2=21.5 m考虑到施工期间的水位情况，底节沉井高度不宜太小，所以底节沉井高取为6.0m ，第一节顶节高度取决于上部结构的重量，与顶盖高度及牛腿受力要求有关，所以顶节沉井高取为5.5m ；其余两节均分剩下的高度，即每节高为5.0m 。
2.沉井平面尺寸考虑到桥塔墩形式，采用两端半圆形中间为矩形的沉井，圆端的外半径为5.2m ，矩形长度为16.0m ，宽度为10.0m 。
井壁厚度顶节取0.6m ，第二节厚度为1.4m ，第三节厚度为1.5m ，底节厚度为1.6m ，其它尺寸详见图9-40。
刃脚踏 面宽度采用0.1m ，刃脚高度为1.99m ，刃脚内侧倾角为:32667.1)1.06.1/(99.1tan =-=θ，θ=52︒59'13.74">45︒。
9.5.3沉降系数计算1. 沉井自重计算 (1).第一节沉井自重砼重度 1γ=25 kN/m3体积 V 1=[(52-4.42)π+(16×10-16×8.8)]×3.5+[(1+1.5)/2×0.7+1.3×2.0]×(16×2+2×3.7×π)+2×0.8×7.4×2+0.52/2×8×2=129.2+192.0+25.68=346.9 m3自重 Q 1=346.9×25=8673 kN (2).第二节沉井自重砼重度 2γ=25 kN/m3体积 V 2={(5.12-3.72)π+[16×10.2-(3.6×2+7.2)×7.4+2/5.02×8]}×5.0=(38.7+57.6) ×5.0=481.5 m3自重 Q 2=481.5×25=12037.5 kN (3). 第三节沉井自重砼重度 3γ=25 kN/m3体积 V 3={(5.22-3.72)π+[(16×10.4)-(3.6×2+7.2)×7.4+0.52/2×8]}×5.0={41.9+60.8}×5.0=513.5 m 3自重 Q 3=513.5×25=12837.5 kN (4).底节沉井自重砼重度 4γ=25 kN/m3体积 V 4={(5.32-3.72)π+[(16×10.6)-(3.6×2+7.2)×7.4+0.52/2×8]}×6.0={45.2+64.04}×6.0=655.4 m 3自重 Q 4=655.4×25=16385.0 kN沉井自重：∑Q=8673+12037.5+12837.5+16385=49933 kN (5).盖板：砼容重 5γ=25 kN/m3体积 V 5=[(5-0.6)2π+16×(10-1.2)]×3.5=705.7 m 3自重 Q 5=705.7×25=17642.5 kN (6). 封底：砼容重 6γ=24 kN/m3体积 V 6=[3.72π+(3.6×2+7.2)×7.4-0.52/2×8]×4.5=148.6×4.5=668.6 m 3自重 Q 6=668.6×24=16046.4 kN∑Q =654321Q Q Q Q Q Q +++++=8673+12037.5+12837.5+16385.0+17642.5+16046.4=83621.9 kN2.浮力计算（按一半计算）Q '=（346.9+481.5+513.5+655.4）/2×10=9986.5 kN3. 沉降系数计算f =(18+30)/2=24，设计取22.5h =21.5mu =2πr+16×2 =64.7 m∑=u h f T =22.5×21.5×64.7=31299.0 kNT Q Q K '-==276.10.312995.998649933=-9.5.4地基应力计算1.垂直力(1).沉井重（包括封底、盖板）Q=83621.9 kN (2). 井内填充γ=20 kN/m 3Q =[3.72π+(3.6×2+7.2)×7.4]×12.5×20=1869.6m 3×20=37392 kN(3).墩身Q=16905 kN (4).上部结构：恒+汽+附 N 1=164745.08 kN 恒+地 N 2=155608.01 kN (5)沉井底总垂直力N 1=164745.08+16905+37392.0+83621.9=302663.98 kN N2=155608.01+16905+37392+83621.9=293526.91 kN 2.沉井底弯矩总弯矩 M 1=130557.99 m kN ⋅ M 2=227271.75 m kN ⋅ 3.地基应力 (1).地震力情况A=5.32× π+16×10.6=257.8m 2323233.4166/6.10166.10098.06/098.0m bh d W =⨯+⨯=+=kPa W M A N 5466.11383.41675.2272718.25791.29352622±=±=±=σ kPa kPa 4600][6.1684max =<=σσ kPa kPa 4600][6.592min =<=σσ(2). 正常组合kPa W M A N 3140.11743.41699.1305578.25798.30266311±=±=±=σ ][1488max σσ<=kPa []σσ<=kPa 860min(3). 施工阶段kN N 2935271.15560816905373929.836213=+++= m kN M ⋅=38.3409703kPaW M A N 05.81958.11383.41638.3409708.25729352733±=±=±=σ kPa 63.1957max =σ kPa 53.319min =σ9.5.5封底砼计算1.基底应力作为作用封底砼上的竖向反力1p =1957.5 kPa 2. 孔内填充物的重量（包括封底砼重） 孔内填充物 ≈γ 2 0 kN/m 32p =14×20+4.5×24=280+108=388 kPa 3. 封底砼底面所受净竖向反力21p p p -==1569.5 kPa4. 按周边简支双向板计算：计算跨径8.9×7.6m （见9-41）85.0/=g x l l ，当μ=0时x M =0.0506×1569.5×7.62=4587.1 kN ·myM =0.0348×1569.5×7.62=3154.8 kN ·m 6/1=μ时M x (μ)=M x +μM y =4587.1+1/6×3154.8=5112.9 kN ·m M y (μ)=M y +μM x =3154.8+1/6×4587.1=3919.3 kN ·m 5. 封底砼顶面的拉应力kPakPa W M wl x lx 800][8.4777.109.5112)(=<===σσμωkPa kPa wl ly 800][3.3667.103.3919=<==σσω6.封底砼按受剪计算（见图9-42）σmax =1957.5 kPa σmin =319.5kPaP 1=kPa 5.11382/)5.3195.1957(=+P 2=388.0 kPa作用在井孔范围内的封底砼的竖向反力： P =P 1-P 2=1138.5-388=750.5 kPa 井孔范围内封底砼底面积A=7.4×7.2=53.28 2m井孔内1.99m 范围内封底砼底面积A '=[(7.4+7.2)×]×1.99=28.108 2m 剪应力：kPa kPa A A P j 1200][1.688108.5828.535.750=<=⨯='⋅=δτ9.5.6沉井盖板计算1.顶盖按单向连续板计算（见图9-43）Q 盖板=17642.5 kN图9-41 周边简支双向板 图9-42 封底砼按受剪计算kPaq 920.8)0.80.80.8(5.176421=⨯++=Q 上部恒载=164745.08 kN kPaq 1.16810.70.72/108.1647452=⨯⨯=(2). 板内弯矩 ①. 在q 1作用下a. 边跨中(0.1/=y x L L )当μ=0时，M x =0.0340，M y =0.0249，0839.00-=x MM xmax =0.0340×92×8.02=200.2 m kN ⋅ M ymax =0.0249×92×8.02=146.6 m kN ⋅0max x M =-0.0839×92×8.02= -494.0 m kN ⋅当6/1=μ时m KN M u x ⋅=⨯+=0.2256.1466/12.200)(mkN M y ⋅=⨯+=1806/12.2006.146)(μb. 中间跨(.1/=y x l l )当μ=0时M x =0.0285，M y=0.0158，0698.00-=x M M xmax =0.0285×92×82=168.0 m kN ⋅ M ymax =0.0158×92×82=93.0 m kN ⋅0698.00max -=x M ×92×82=-411.0 m kN ⋅当6/1=μ时=)(u xM168+1/6×93=184.0 m kN ⋅=)(u y M 93+1/6×168=121.0 m kN ⋅支点力矩：M a =m kN ⋅-=--0.4532/)0.4110.494( 板内拉应力：22)(max /110002.1105.36/1225m kN W M <=⨯==μσ 支点截面：kPa110000.2225.36/10.4532<=⨯=σ（2）在q 2作用下：图9-43顶盖按连续板计算图式a.边跨中.1/=x y l l4.00.8/0.4/==y y l a 8.08/3.6/==x x l a当μ=0时M x =0.0644，M y =0.0748M xmax =0.0644×1681.1×6.3×4.0=2728.2m kN ⋅ M ymax =0.0748×1681.1×6.3×4.0=3168.8m kN ⋅ 当6/1=μ时m kN M x ⋅=⨯+=325631696/12728)(maxμ mkN M y ⋅=⨯+=362427286/13169)(max μ板内弯矩组合：M x =225+2728=2953 m kN ⋅ M y =180+3169=3349 m kN ⋅板内应力：kPakPa wl x 11000][14465.36/129532=<=⨯=σσ ][16405.36/133492wl y kPa σσ<=⨯= 支点弯矩：M 支x =mkN /2.41347.05.02953=⨯M 支y =m kN ⋅=⨯6.46887.05.03349][20255.36/12.41342wl x kPa σσ<=⨯=支 ][22965.36/16.46882wl ykPa σσ<=⨯=支(3). 配筋计算（略）3.沉井盖板按深梁计算 (1).深梁纵向受拉钢筋： a. 支点：Z=0.2⨯(1.5h+L)=0.2⨯(1.5⨯3.5+8.0)=2.65 m24)(4.57265340025.1102.4134cm Z R r M A g s x x g =⨯⨯⨯==选10Φ28A g =61.53cm 224)(05.65265340025.1106.4688cm Z R r M A g s y y g =⨯⨯⨯==选11Φ28 Ag=67.7cm 2b. 跨中240.41265340025.1102953cm A gx =⨯⨯⨯=选11Φ22 A g =41.8cm 2 245.46265340025.1103349cm A gy =⨯⨯⨯=选10Φ25 A g =49.09cm 2(2).剪力计算：95.0=b r 25.1=c r 2/1455.14cm kg MPa R a ==bh R r r Q a c bj 02.0≤=kN kg 0.7714771400350100014525.195.002.0==⨯⨯⨯⨯21/0.20270.70.72/1)]11.23896.988(3.179203.101.155598[2.1m kN q =⨯⨯+⨯+⨯+⨯=22/3.1108)888(5.176422.1m kN q =⨯++⨯=kN l q c q Q j 2.44952.4414054283.11020.420272221=+=⨯+⨯=+=9.5.7底节沉井纵向破裂计算1. 截面特性计算(见图9-44)截面积：=F 0.1×1.99+1.5×1.99×0.5+1.6×4.01=0.199+1.493+6.416=8.108m 2 截面重心轴位置y x 、：mx 756.0108.81328.58959.00995.0108.85.06.1416.6)5.13/11.0(493.15.099.11.0=++=⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯=my 57.2108.8864.12977.6996.0108.85.001.4416.6)01.499.13/1(493.1)01.45.099.1(99.11.0=++=⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯=图9-44 底节沉井截面特性计算 图9-45底节沉井排水下沉时的计算截面(单位：cm ）截面惯性矩I4232383.1842.1133.078.18.28)3/99.157.26(2/99.15.136/99.15.1)57.23(66.112/66.1m I y y =--+=--⨯⨯-⨯--⨯⨯+⨯=-2. 底节沉井井壁沿周长每米宽荷载m kN Fr q /7.20225108.8=⨯==3. 底节沉井抽除支承垫木或按排水下沉时的计算（见图9-45）5.1509.260.1060.26>==B L所以，两支点间按 0.63L=0.63⨯26.6=16.758m (1). 每对支点反力R ①刃脚部分：21692.12/99.15.199.11.0m A =⨯+⨯=截面重心至外壁的距离： mx 535.0692.1)3/5.11.0(99.12/5.12/1.099.11.0=+⨯⨯+⨯⨯=1n =[2π×(1.6+3.7-0.535)+16⨯2]⨯1.692⨯25=61.94⨯1.692⨯25=2620.1 kN②井壁A 2=1.6⨯4.01=6.416m 2 n 2=[2π×(3.7+0.8)+16×2]×6.416×25=60.27×6.416×25=9667.3kN ③隔墙： A 3=（0.8×7.4+0.42×4/2×2=12.48m 2 n 3=12.48×(6.0-0.5)×25=1716.0kNkN R 7.70012/)17163.966701.262(=++= (2). 每对支点截面上的力矩M 01.4)3.5/379.0(tan 1=='-αα=90︒-4.1︒=85.9︒ 或 α=1.499 rad 园弧重心至支承点联线的垂直距离)cos /(sin 1ααα-=a ym 699.2594.0544.4)9.85cos 499.1/9.85(sin 544.4=⨯=︒-⨯=0.7453699.27.202544.4499.12210=⨯⨯⨯⨯==rqy M αm kN ⋅支点截面砼的拉应力：kPa kPa I y M y y 15500.50983.18257.20.745320<=⨯⨯==-σ(3). 跨中力矩M)4.02/2.7(255.54.78.0)6.38.06.3()]6.38.06.3()(3)(2[544.42/758.1622233+⨯⨯⨯⨯-++⋅-+++-⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=q d D d D q R M ππ481487.202]8)7.33.5(3)7.33.5(2[7.202544.4579.127.700122233⨯-⨯-+-⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=ππ0.445083256129732733788074=---=m kN ⋅ 跨中截面砼的拉应力：kPakPa I y M w y y 145000][0.287283.182)57.25(445082)5(=<=⨯-⨯=-=-σσ(4).支点截面剪应力： kPakPa F rq R 85000][3925.2615.1108.827.202544.4499.127.70015.1225.1=<=⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯=-⨯=τατ4. 按不排水下沉时检算(1).支承于短边的两端点（见图9-46） 支点反力 R=7001.7 kN 跨中弯矩：m kN M ⋅=---=+⨯⨯⨯⨯-⨯-+-⨯-⨯⨯⨯-⨯=453683256129733152693123)4.02/2.7(255.54.78.0827.202]8)4.76.10(3)4.76.10(2[7.202544.42/60.267.70012233跨中截面砼拉应力[]w g kPa g I y M σσ<=⨯-⨯=--=292783.182)57.25(453682)5(图9-46 底节沉井不排水下沉时支承于短边的两端点 图9-47 底节沉井不排水下沉时支承于长边的中点(2). 支承于长边的中点（见图9-47） 支点截面砼力矩：m kN M o ⋅=++=⨯⨯⨯⨯+⨯+⎢⎢⎣⎡⎥⎦+-⨯⨯⨯=4775532563.1297315260.4255.54.78.087.2028)4.76.10(37.202544.4222支点截面砼的拉应力：w σ=gI g g -⨯247755=83.18257.247755⨯⨯=3259][w kPa σ<9.5.8沉井各部分内力计算1. 沉井外力计算（见图9-48） (1). 沉井沉至中途计算（排水） 土深h E =13m水深h W =11.4m水面上土厚m h E 6.10=刃脚入土深h 1=1.0m 沉井总高度21.5m a. 土压力、水压力计算： )2/45(tan 200ϕγα-= E E h p =19⨯1.6⨯)2/5.3445(tan 2-=8.4 kN/m)2/45(tan 20ϕγ-+= w E E h p p =kPa 6.77)2/3.3245(tan 4.11204.82=-⨯⨯+kPah p w w 57104.115.05.0=⨯⨯==水γ)2/45(tan )(20ϕγ--+=' h h p p w E E=kPa 5.65)2/3.3245(tan )99.14.11(204.82=-⨯-⨯+kPa h h p w w1.4710)99.14.11(5.0)(5.0=⨯-⨯=-='水γ图9-48 沉井外力计算(2). 沉井每米宽自重沉井自重 Q=16385+12837.5+12037.5 =4126 kN216)8.07.3(24126⨯++==πu Q G =684.5 kN/m(3). 单位周长内井壁平均土压力E 0=w EE E E h h ⨯+︒+︒︒22ρρρ=4.1126.774.826.14.8⨯++⨯=6.72+490.2 =496.9 kN/m(4). 井壁摩擦力计算T 0=005.0fA E 取最小值0.5E 0=0.5⨯496.9=248.5 kN/m f =(18+30)/2=24KN/m 2fA 0=24⨯[2π⨯(3.7+0.8)+16⨯2]=24⨯60.27=1446.5KN/m 故 T 。
沉井结构计算书(详细)
深圳市城市轨道交通4号线工程主体工程4302标段二工区（沉井）结构计算书计算:校核: 审定:中铁二局工程有限公司深圳市轨道交通4号线4302标二工区项目部2016年10月1目录1 目录 (2)1.1 顶管概况 (3)1.2 顶管工作井、接收井尺寸 (3)1.3 1200mm管顶力计算 (3)1.3.1 推力计算 (3)1.3.2 壁板后土抗力计算： (4)1.3.3 后背土体的稳定计算： (4)1.4 工作井（沉井）下沉及结构计算 (4)1.4.1 基础资料： (4)1.4.2 下沉计算： (5)1.4.3 下沉稳定计算： (5)1.4.4 刃脚计算： (5)1.4.5 沉井竖向计算： (6)1.4.6 井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (7)1.4.7 底板内力计算：(理正结构工具箱计算) (12)1.5 接收井（沉井）下沉及结构计算 (13)1.5.1 基础资料： (13)1.5.2 下沉计算： (14)1.5.3 下沉稳定计算： (14)1.5.4 抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后)： (14)1.5.5 刃脚计算： (14)1.5.6 沉井竖向计算 (15)1.5.7 井壁内力计算：(理正结构工具箱计算) (16)1.1顶管概况（1）钢筋Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/ mm2（2）圆管砼：采用C50，沉井采用C30。
（3）所顶土层为黏土，r=17KN/ m3本计算除井壁、底板外未采用专业计算软件。
1.2顶管工作井、接收井尺寸1、工作井尺寸的设计、核算由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。
（1）、工作井的宽度计算公式B =D+2b+2c 式中：B——工作井宽度；D——顶进管节的外径尺寸；b——工作井内安好管节后两侧的工作空间，本工程采用每侧0.8m；c——护壁厚度，本工程采用0.4m；本工程的顶管直径为D1000，壁厚200。
工作井的宽度尺寸为 B=8.7mm；（2）工作井底的长度计算公式：L=L1+L2+L3+2L4+L5式中：L——工作井底部开挖长度；L1——管节长度取2m ；L2——顶镐机长度取1.1m ；L3——出土工作长度，取1.1m；；L4——后背墙的厚度，取0.4m；；L5——已顶进的管节留在导轨上的最小长度，取0.3m。
沉井计算书
沉井计算书一、下沉验算1、沉井自重G k=[3.14×（5.52－4.52）×10.75÷4－（0.55＋0.7）×0.15×3.14×2.325×2÷2－0.35×0.5×3.14×2.45×2÷2＋0.15×2.3×3.14×2.8×2]×25＋0.15×8.1×3.14×2.8×2×18=85.56×25＋21.36×18=2523.56KN2、井壁摩阻力f Ka=（1.2×10＋2.6×8＋2.8×25＋3.8×20）÷（1.2＋2.6＋2.8＋3.8）=17.19Kpa摩阻力F fK=（2.5＋3.2）×3.14×5.5×f Ka×2÷3＋f Ka×2.3×3.14×5.8 =1128.11＋720.05=1848.16KN下沉过程中的水的浮托力F fw.K=（85.56－3.53）×10=820.3KNK St=（G k－F fw.K）÷F Fk=（2523.56－820.3）÷1848.16=0.92下沉验算不符合要求。
二、外力计算按重液地压公式计算：P W＋E=13h=13×11.4=148.2 KpaP W=10×10.75=107.5 Kpa三、结构内力计算及配筋1、计算截面所在土层的内摩擦角θ=13.4。
则θA=θ＋5=18.4。
；θB=θ－5=8.4。
；tg2（45。
－θA/2）=0.520；tg2（45。
－θB/2）=0.745；m=0.745/0.520=1.43；m－1=0.43 考虑井内水压：压力差：P A=（13×9.8－91.5）=35.9KpaN A=35.9×1.27×2.65×（1＋0.785×0.43）=161.63KN：N B=P A r c（1＋0.5×0.43）=146.80KNM A=-0.1488 P A r c2W‘=-0.1488×35.9×1.27×2.652×0.43=-20.48KN·M M B=-0.1366 P A r c2W‘=-0.1366×35.9×1.27×2.652×0.43=-18.81KN·M 不考虑井内水压：P A=127.4×1.27=161.80KpaN A=161.80×2.65×（1＋0.785×0.43）=573.6KN：N B=P A r c（1＋0.5×0.43）=520.96KNM A=-0.1488 P A r c2W‘=-0.1488×161.80×2.652×0.43=-72.70KN·MM B=-0.1366 P A r c2W‘=-0.1366×161.80×2.652×0.43=-66.7KN·M 按内力：M A=-72.70 KN·M；N A=573.6KN计算配筋。
沉井施工方案
混凝土沉井施工方案一、方案基本原理在原地按照承台尺寸加大10cm制作砖混及钢筋混凝土结构式沉井，沉井的形状为矩形，利用吸砂泵的排水吸取沉井内砂土，靠沉井自身重量逐步下沉，待沉井下沉到承台底标高以下80cm左右进行水下砼封底，待封底厚度为50cm左右，砼强度达到以后抽水进行承台施工。
（本方案适用于29#、30#、33#墩，地面高程及水位均以38.5米计算。
）二、沉井尺寸布置及结构形式为便于施工和下沉，沉井分二节制作，第一节约为4米，第二节为约3.5米左右。
（一）沉井底平面及立面尺寸布置图（单位：cm）沉井平面图沉井立面图（二）细部尺寸布置及结构1、沉井刃脚及底部支撑梁刃脚踏面宽度为20cm，高度为50cm，且刃脚用钢筋加固并包以角钢。
底部支撑梁钢筋图刃脚钢筋图2、第二道支撑梁布置（支撑梁底距承台底3.5m）第二道支撑梁的断面为24cm×40cm，采用先预制后吊装的方法施工。
第二道支撑梁布置图3、棱形支撑梁、立柱、圈梁尺寸及配筋立柱、圈梁支撑梁8Φ184、沉井井壁配筋：Φ12@200×200双层5、工程量 ⑴钢筋工程量表⑵砼及砖数量表三、施工步骤及施工方法（一）施工工艺流程施工准备→平整场地→测量放样→沉井刃脚及第一道支撑梁施工→第一节沉井及棱形支撑梁施工→第一节沉井下沉→第二节沉井施工→继续下沉沉井至设计标高→沉井内底部水下找平、稳固沉井→水下砼封底→抽水→进行承台施工。
（二）施工方法1、刃脚及支撑梁：根据设计图纸在整平后的砂滩上准确测量出承台位置、平面尺寸。
开挖刃脚土方，利用砂层和红砖制作模板，待砂浆强度达到之后，制作刃脚和支撑梁钢筋并预埋好立柱、井壁钢筋。
在浇筑刃脚和支撑梁砼时，要注意分层、对称、均匀浇筑，防止地基不均匀下沉。
2、第一节沉井施工。
待刃脚砼终凝之后，便可进行沉井施工。
先绑扎立柱、井壁钢筋混凝土骨架，然后砌砖形成沉井模板，浇筑砼。
待强度达到50%之后，便可继续进行沉井施工。
沉井设计计算-
验算截面: 跨中截面
处理措施:
•基础工程
配置水平钢筋 第二节沉井浇注时，隔墙下填砂石并夯实
5.3.2沉井施工过程中的设计
3、刃脚受力计算
切土下沉：刃脚外弯 受力复杂
挖空刃脚底部土层：刃脚内弯
◆刃脚受力计算 1个三维问题转为2个二维问题求解
竖向受力（悬臂梁） 刃脚受力
横向受力（水平框架）
向外挠曲 向内挠曲
增加。 2、不考虑基础与土间的粘着力和摩阻力。 3、沉井基础刚度与土刚度之比可认为是无限大。
•4
当沉井基础埋置深度较大时，需要考 虑基础侧面土体弹性抗力的影响。
假定沉井基础在横向外力作用下只能 发生转动而无挠曲变形。因此，按刚性桩计
算内力和土抗力，即相当于“m”法中 h
2.5的情况。
•5
6
5.3沉井的设计与计算
•基础工程
（五）封底砼及顶盖计算
1．封底砼计算 荷载计算： 施工期：承受基底水和地基土向上反力 分两种情况 空心沉井使用期：承受基底反力 底板厚度计算： ·受弯：视为支承于凹槽或隔墙底面和刃脚上双向板 一般情况：简支 预留钢筋连接：固定端
Mm——最大均布反力作用下的最大计算弯矩 ·受剪要求
•基础工程
根据悬臂梁及水平 框架两者的变位关 系得各自的外力分 配系数：
L1 ，L2——支 承 于 隔 墙 间 的 井 壁 最 大 和
最小计算跨度；
hk——刃脚斜面部分的高度。 •24
3、刃脚受力计算
（1）水平荷载的传递 ①当内隔墙底面高于刃脚底面不大于0.5m，或大于0.5m但有垂直梗肋时
刃脚传至井壁 水平荷载
沉井的设计计算
混凝土封底及顶盖计算：封底混 凝土计算－包括受弯和受剪计算 。 受弯计算时可将封底混凝土视为 支撑在凹槽、隔墙地面和刃脚上 的板，按周边支撑的双向板或圆 板计算。抗剪计算为沿井孔周边
3X6矩形沉井计算书
矩形沉井结构设计计算1、设计条件井壁厚t 1=0.6m ，外长11L =7.2m ，外宽12L =4.2m ，刃脚踏面宽度a=0.3m ，b=0.30m ，c=1.48m ，刃脚斜面高度l h =0.52m ，底板厚度取0.6m ，高H=8.7m 。
2、抗浮验算验算使用阶段抗浮沉井井壁自重标准值为：G k =2794.5KN 底板自重为：G 底=225.0 KN 总重为：G= G k + G 底=3019.5KN浮力为：,bfw k F =2254.9KN沉井抗浮系数为：k fw =G/,b fw k F =1.34>1.0，满足抗浮要求 3、下沉验算多层土的加权平均单位摩阻力标准值为：f ka =17.17kPa井壁总摩阻力为标准值为：F fk =2427.5KN由于采用排水下沉，故下沉过程中水对沉井的浮力,fw k F =0沉井下沉系数为：k st =（G k -F fw,k ）/ F fk =1.15>1.05，满足下沉要求。
4、封底验算因考虑排水下沉，可以采用干封底，无需进行封底计算。
5、下沉前井壁竖向弯曲计算（采用四个支点）（1） 单位周长井壁自重标准值：g=137.9KN/m（2）单位周长井壁自重设计值： g s =1.27g=175.2KN/m（3）进行内力计算：支座弯矩210*(*0.15)2M g L =支= 85.84KN/m跨中弯矩210*(*0.17)2M g L M =-中支=381.51KN/m （4）按深梁进行配筋： 跨中：内力臂：1100.65z L ==4.29m1s y A M f z =中=286.92mm支座：内力臂：2100.6z L ==3.96m2s y A M f z =支=69.932mm因求得的钢筋值很小，按构造配筋已能满足要求。
6、刃脚计算水平框架作用的判别4441010(0.1)(0.05)f l a L h L =⨯+=1.999>1.0，因f a >1.0 （1） 刃脚根部向外弯曲（取刃脚入土位置）： 刃脚斜面与水平夹角为：θ=60° 刃脚高度为：h l =520mm假定刃脚斜面与土的外摩擦角为：β0=20° 取开始下沉时入土深度为：h s = h l =520mm沉井刃脚底端的竖向地基反力为：R j = g s =175.2KN/m刃脚内侧水平推力之和为：p l = ()[(2tan )]tan j s s R h h a θθ+-β=49.02KN/m刃脚底面地基反力的合力偏心距为：dl= 2tan (32)(612tan )l s s h h a b h a θθ-++=0.067m刃脚根部向外的弯矩为：Ml= (3)l l s j l p h h R d -+=28.71KN*m （2） 刃脚根部竖向的向内弯曲（取沉至设计标高） 等效内摩擦角为：D φ=17.51°刃脚上部水平向侧压力设计值：P ’epl=110.81kN 刃脚底端水平向侧压力设计值：Pepl=146.18 kN刃脚根部向内的竖向弯矩为：Ml= 2(2')epl epl l P P h +/6=18.17KN*m （3） 配筋计算（按承载能力配筋）内侧垂直配筋：Φ16@100 外侧垂直配筋：Φ16@1007、井壁环向计算（封底前）（1） 取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行配筋计算：计算高度：h cal =1.5t=0.9m 1）强度计算配筋井壁所受荷载为''1epl P P ==110.81kN 刃脚范围内传来的水平荷载：'()2epl epl l P P P h =+=66.82kN 因f a>1.0,水平框架的水平荷载不作修正，井壁所受的总荷载为'11s P P P =+=177.62kN 跨中弯矩：211024s M P L =中=322.38KN*m ，所以配筋为Φ20@100 支座弯矩：211012s M P L =支=644.76KN*m ，所以配筋为Φ28@100 2）裂缝验算井壁所受荷载为（标准值）''1AL P P ==92.24kN 刃脚范围内传来的水平荷载：'()2AL AL l P P P h =+=56.92kN井壁所受的总荷载为'11P P P =+=149.17kN 跨中弯矩：211024M PL =中=270.74KN*m ，所以配筋为Φ20@100(ω=0.186mm ) 支座弯矩：211012M PL =支=541.49KN*m ，所以配筋为Φ28@100(ω=0.174mm )（2） 取刃脚根部影响区以上单位高度井壁进行计算：1）强度计算配筋井壁所受的荷载为2s P =119.87kN 跨中弯矩：221024s M P L =中=217.56KN*m ，所以配筋为Φ18@100 支座弯矩：221012s M P L =支=435.13KN*m ，所以配筋为Φ25@100 2）裂缝宽度验算井壁所受的荷载为2P =105.83kN 跨中弯矩：221024M P L =中=192.08KN*m ，所以配筋为Φ18@100(ω=0.167mm ) 支座弯矩：221012M P L =支=384.16KN*m ，所以配筋为Φ25@100(ω=0.159mm )8、施工阶段的井壁竖向抗拉计算由于本工程地基为土质均匀的软土地基，沉井下沉系数较大，不必进行竖向拉断计算。
矩形沉井计算（工作井）
矩形沉井计算（工作井）★工程概况★沉井参数(节段编号由地面向上)下沉系数k st =(∑G ik -∑F fw.k )/∑F fk ＝1.42≥1.05k st = 1.20★沉井下沉稳定计算基底极限承载力(kpa)：σbi =150.00基底反力(kN)：R b ＝2945.24稳定系数k st,s ＝(∑G ik -∑F fw.k)/(∑F fk +R b )＝0.67≤0.90稳定系数满足要求。
.★沉井抗浮计算抗浮系数k st =(∑G ik +G d )/∑F bfw.k底板面积(m 2):A=26.00地板厚度(m):t=0.65底板重力(kN):G d =422.50沉井重力∑G ik ＝4400.00基底浮力∑Fbfw.k ＝1050.00矩形沉井计算工程名称：东门水厂管道改造工程。
根据使用要求,沉井平面设计为矩形,平面尺寸为6m×4m，高度为16m。
沉井采用三次制作，第一节制作高度为6m，第二节制作高度为5m。
k st= 4.59≥ 1.00抗浮系数满足要求。
★沉井施工阶段井壁竖向抗拉计算本工程地基为均匀软土地基，沉井下沉系数较大,可不进行竖向拉断计算。
配筋按构造配筋即可配12mm@100mm沉井结构强度计算★沉井定位支撑条件下的井壁计算Array◆内力计算沉井净长l＝ 6.50(m)沉井净宽b= 4.00(m)井壁厚度t＝0.50(m)节段高度h= 6.00(m)支撑布置如右图，计算得到效应为：跨中最大弯矩Mo=26.25(kN.m)支座弯矩Ms＝-198.83 (kN.m)◆配筋计算按深梁进行配筋（参照《混凝土结构设计规范》GB20010-2002）深梁计算跨度l o＝0.7*l o= 4.90(m)深梁高h= 6.00(m)l o/h=0.82≤ 2.50按深梁计算截面b＝t＝0.50(m)砼等级----C25h o＝0.9h= 5.40(m)砼抗压强度设计值f c＝11.90(MPa)跨中最大组合弯矩M o=31.50(kN.m)受压区x＝1.08(x<0.2h o 时，取0.2ho）内力臂z＝(0.8+0.04*l o/h)(h o-0.5x)= 2.94(m)(l o<="">取HRB400直径20.00mm 2.00根支座组合弯矩Ms＝-238.60 (kN.m)受压区x＝1.08(x<0.2ho时，取0.2ho）内力臂z＝(0.8+0.04*lo/h)(ho-0.5x)= 2.94(m)(lo<=""> 取HRB400直径16.00mm 2.00根由于剪力和扭矩均较小，垂直钢筋按其他工况配置。
沉井计算案例分析报告范文
沉井计算案例分析报告范文沉井是一种常用的深基础施工方法，广泛应用于桥梁、高层建筑、港口码头等工程中。
本文将通过一个具体的沉井计算案例，详细分析沉井的设计和施工过程中的关键技术问题，为工程技术人员提供参考。
工程背景某工程需要在河床上建造一座桥梁，考虑到地质条件和施工环境，决定采用沉井基础。
沉井的直径为20米，深度为40米，需要穿过河床的砂层和粘土层，最终到达基岩层。
设计要求1. 沉井的稳定性：确保沉井在施工和使用过程中的稳定性，防止倾斜或沉降。
2. 沉井的承载力：满足桥梁上部结构的荷载要求。
3. 沉井的密封性：防止水和泥沙进入沉井内部。
地质条件分析在设计前，对工程区域的地质条件进行了详细的勘察。
河床表面为砂层，厚度约为10米，下层为粘土层，厚度约为20米，再往下为基岩层。
砂层和粘土层的物理力学性质如下：- 砂层：内摩擦角φ=35°，黏聚力c=0，密度ρ=1.8g/cm³。
- 粘土层：内摩擦角φ=20°，黏聚力c=20kPa，密度ρ=1.9g/cm³。
沉井设计1. 沉井尺寸：根据桥梁荷载和地质条件，确定沉井直径为20米，壁厚1.2米。
2. 沉井结构：沉井采用钢筋混凝土结构，内部设置纵横交错的钢筋网，增强结构的抗弯和抗剪能力。
3. 沉井施工：采用水下混凝土浇筑，确保沉井的密实性和均匀性。
沉井施工计算1. 沉井自重计算：根据沉井尺寸和材料密度，计算沉井的自重约为1200吨。
2. 沉井浮力计算：考虑水的浮力，计算沉井在水中的浮力约为1000吨。
3. 沉井稳定性分析：通过计算沉井的重心和浮心，分析沉井的稳定性。
计算结果显示，沉井的重心位于浮心上方，满足稳定性要求。
施工过程1. 沉井制作：在工厂内制作沉井，确保尺寸和结构符合设计要求。
2. 沉井运输：将沉井运输至施工现场，采用大型浮吊进行安装。
3. 沉井下沉：通过调节沉井内的水位，使沉井逐渐下沉至设计深度。
4. 沉井密封：在沉井底部设置密封层，防止水和泥沙进入。
沉井计算实例
沉井计算实例某公路独塔斜拉桥桥塔基础，基础平、立、剖面尺寸见图9-40，采用挖土下沉施工。
9.5.1设计资料1.混凝土：底节沉井采用C25；其它各节采用C20；封底采用C25；盖板采用C25。
2.混凝土的设计强与参数：混凝土的设计强度与参数见表9-5。
3.钢材:A 3钢筋: R g =240MPa ；A 3钢板:[d w ]=145MPa, [t]=85MPa9.5.2决定沉井高度及各部分尺寸1.沉井高度根据冲刷计算和最低水位要求，以及按地基土质条件、地基承载力要求沉井底面位于弱风化基岩层一定深度为宜，故定出沉井顶面标高为173.7m ，沉井底面标高为162.2m ，亦即沉井所需的高度H 为H=183.7-162.2=21.5 m考虑到施工期间的水位情况，底节沉井高度不宜太小，所以底节沉井高取为6.0m ，第一节顶节高度取决于上部结构的重量，与顶盖高度及牛腿受力要求有关，所以顶节沉井高取为5.5m ；其余两节均分剩下的高度，即每节高为5.0m 。
2.沉井平面尺寸考虑到桥塔墩形式，采用两端半圆形中间为矩形的沉井，圆端的外半径为5.2m ，矩形长度为16.0m ，宽度为10.0m 。
井壁厚度顶节取0.6m ，第二节厚度为1.4m ，第三节厚度为1.5m ，底节厚度为1.6m ，其它尺寸详见图9-40。
刃脚踏 面宽度采用0.1m ，刃脚高度为1.99m ，刃脚内侧倾角为:32667.1)1.06.1/(99.1tan =-=θ，q=52°59¢13.74²>45°。
9.5.3沉降系数计算1. 沉井自重计算 (1).第一节沉井自重砼重度 1γ=25 kN/m3体积 V 1=[(52-4.42)p+(16×10-16×8.8)]×3.5+[(1+1.5)/2×0.7+1.3×2.0]×(16×2+2×3.7×p)+2×0.8×7.4×2+0.52/2×8×2=129.2+192.0+25.68=346.9 m3自重 Q 1=346.9×25=8673 kN (2).第二节沉井自重砼重度 2γ=25 kN/m3体积 V 2={(5.12-3.72)p+[16×10.2-(3.6×2+7.2)×7.4+2/5.02×8]}×5.0=(38.7+57.6) ×5.0=481.5 m3自重 Q 2=481.5×25=12037.5 kN (3). 第三节沉井自重砼重度 3γ=25 kN/m3体积 V 3={(5.22-3.72)p+[(16×10.4)-(3.6×2+7.2)×7.4+0.52/2×8]}×5.0={41.9+60.8}×5.0=513.5 m 3自重 Q 3=513.5×25=12837.5 kN (4).底节沉井自重砼重度 4γ=25 kN/m3体积 V 4={(5.32-3.72)p+[(16×10.6)-(3.6×2+7.2)×7.4+0.52/2×8]}×6.0={45.2+64.04}×6.0=655.4 m 3自重 Q 4=655.4×25=16385.0 kN沉井自重：åQ=8673+12037.5+12837.5+16385=49933 kN (5).盖板：砼容重 5γ=25 kN/m3体积 V 5=[(5-0.6)2p+16×(10-1.2)]×3.5=705.7 m 3自重 Q 5=705.7×25=17642.5 kN (6). 封底：砼容重 6γ=24 kN/m3体积 V 6=[3.72p+(3.6×2+7.2)×7.4-0.52/2×8]×4.5=148.6×4.5=668.6 m 3自重 Q 6=668.6×24=16046.4 kNåQ =654321Q Q Q Q Q Q +++++=8673+12037.5+12837.5+16385.0+17642.5+16046.4=83621.9 kN2.浮力计算（按一半计算）Q ¢=（346.9+481.5+513.5+655.4）/2×10=9986.5 kN3. 沉降系数计算f =(18+30)/2=24，设计取22.5h =21.5mu =2πr+16×2 =64.7 m∑=u h f T =22.5×21.5×64.7=31299.0 kNT Q Q K '-==276.10.312995.998649933=-9.5.4地基应力计算1.垂直力(1).沉井重（包括封底、盖板）Q=83621.9 kN (2). 井内填充γ=20 kN/m 3Q =[3.72p+(3.6×2+7.2)×7.4]×12.5×20=1869.6m 3×20=37392 kN(3).墩身Q=16905 kN (4).上部结构：恒+汽+附 N 1=164745.08 kN 恒+地 N 2=155608.01 kN (5)沉井底总垂直力N 1=164745.08+16905+37392.0+83621.9=302663.98 kN N2=155608.01+16905+37392+83621.9=293526.91 kN 2.沉井底弯矩总弯矩 M 1=130557.99 m kN ⋅ M 2=227271.75 m kN ⋅ 3.地基应力 (1).地震力情况A=5.32×p+16×10.6=257.8m 2323233.4166/6.10166.10098.06/098.0m bh d W =⨯+⨯=+=kPa W M A N 5466.11383.41675.2272718.25791.29352622±=±=±=σ kPa kPa 4600][6.1684max =<=σσ kPa kPa 4600][6.592min =<=σσ(2). 正常组合kPaW M A N 3140.11743.41699.1305578.25798.30266311±=±=±=σ ][1488max σσ<=kPa []σσ<=kPa 860min (3). 施工阶段kN N 2935271.15560816905373929.836213=+++= m kN M ⋅=38.3409703kPaW M A N 05.81958.11383.41638.3409708.25729352733±=±=±=σ kPa 63.1957max =σ kPa 53.319min =σ9.5.5封底砼计算1.基底应力作为作用封底砼上的竖向反力1p =1957.5 kPa 2. 孔内填充物的重量（包括封底砼重）孔内填充物 ≈γ 2 0 kN/m 32p =14×20+4.5×24=280+108=388 kPa 3. 封底砼底面所受净竖向反力21p p p -==1569.5 kPa4. 按周边简支双向板计算：计算跨径8.9×7.6m （见9-41）g x ，当m=0时x M =0.0506×1569.5×7.62=4587.1 kN ·myM =0.0348×1569.5×7.62=3154.8 kN ·m 6/1=μ时M x (m)=M x +mM y =4587.1+1/6×3154.8=5112.9 kN ·m M y (m)=M y +mM x =3154.8+1/6×4587.1=3919.3 kN ·m5. 封底砼顶面的拉应力kPakPa W M wl x lx 800][8.4777.109.5112)(=<===σσμωkPa kPa wl ly 800][3.3667.103.3919=<==σσω6.封底砼按受剪计算（见图9-42）s max =1957.5 kPa s min =319.5kPaP 1=kPa 5.11382/)5.3195.1957(=+P 2=388.0 kPa作用在井孔范围内的封底砼的竖向反力：P =P 1-P 2=1138.5-388=750.5 kPa 井孔范围内封底砼底面积A=7.4×7.2=53.28 2m井孔内1.99m 范围内封底砼底面积A ¢=[(7.4+7.2)×]×1.99=28.108 2m 剪应力：kPa kPa A A P j 1200][1.688108.5828.535.750=<=⨯='⋅=δτ9.5.6沉井盖板计算1.顶盖按单向连续板计算（见图9-43）Q 盖板=17642.5 kNkPaq 920.8)0.80.80.8(5.176421=⨯++=Q 上部恒载=164745.08 kN kPaq 1.16810.70.72/108.1647452=⨯⨯=(2). 板内弯矩 ①. 在q 1作用下a. 边跨中(0.1/=y x L L )当m=0时，M x =0.0340，M y =0.0249，0839.00-=x MM xmax =0.0340×92×8.02=200.2 m kN ⋅ M ymax =0.0249×92×8.02=146.6 m kN ⋅0max x M =-0.0839×92×8.02= -494.0 m kN ⋅当6/1=μ时m KN M u x ⋅=⨯+=0.2256.1466/12.200)(mkN M y ⋅=⨯+=1806/12.2006.146)(μb. 中间跨(.1/=y x l l )当m=0时M x =0.0285，M y=0.0158，0698.00-=x M M xmax =0.0285×92×82=168.0 m kN ⋅ M ymax =0.0158×92×82=93.0 m kN ⋅0698.00max -=x M ×92×82=-411.0 m kN ⋅当6/1=μ时=)(u xM168+1/6×93=184.0 m kN ⋅=)(u y M 93+1/6×168=121.0 m kN ⋅支点力矩：M a =m kN ⋅-=--0.4532/)0.4110.494( 板内拉应力：22)(max /110002.1105.36/1225m kN W M <=⨯==μσ 支点截面：kPa110000.2225.36/10.4532<=⨯=σ（2）在q 2作用下：a.边跨中.1/=x y l l4.00.8/0.4/==y y l a 8.08/3.6/==x x l a当m =0时M x =0.0644，M y =0.0748M xmax =0.0644×1681.1×6.3×4.0=2728.2m kN ⋅ M ymax =0.0748×1681.1×6.3×4.0=3168.8m kN ⋅ 当6/1=μ时m kN M x ⋅=⨯+=325631696/12728)(maxμ mkN M y ⋅=⨯+=362427286/13169)(max μ板内弯矩组合：M x =225+2728=2953 m kN ⋅ M y =180+3169=3349 m kN ⋅板内应力：kPakPa wl x 11000][14465.36/129532=<=⨯=σσ ][16405.36/133492wl y kPa σσ<=⨯= 支点弯矩：M 支x =mkN /2.41347.05.02953=⨯ M 支y =m kN ⋅=⨯6.46887.05.03349][20255.36/12.41342wl x kPa σσ<=⨯=支 ][22965.36/16.46882wl ykPa σσ<=⨯=支(3). 配筋计算（略）3.沉井盖板按深梁计算 (1).深梁纵向受拉钢筋： a. 支点：Z=0.2⨯(1.5h+L)=0.2⨯(1.5⨯3.5+8.0)=2.65 m24)(4.57265340025.1102.4134cm Z R r M A g s x x g =⨯⨯⨯==选10F28 A g =61.53cm 224)(05.65265340025.1106.4688cm Z R r M A g s y y g =⨯⨯⨯== 选11F28 Ag=67.7cm 2b. 跨中240.41265340025.1102953cm A gx =⨯⨯⨯= 选11F22 A g =41.8cm2245.46265340025.1103349cm A gy =⨯⨯⨯= 选10F25 A g =49.09cm 2(2).剪力计算：95.0=b r 25.1=c r 2/1455.14cm kg MPa R a ==bh R r r Q a c bj 02.0≤=kN kg 0.7714771400350100014525.195.002.0==⨯⨯⨯⨯21/0.20270.70.72/1)]11.23896.988(3.179203.101.155598[2.1m kN q =⨯⨯+⨯+⨯+⨯=22/3.1108)888(5.176422.1m kN q =⨯++⨯=kN l q c q Q j 2.44952.4414054283.11020.420272221=+=⨯+⨯=+=9.5.7底节沉井纵向破裂计算1. 截面特性计算(见图9-44)截面积：=F 0.1×1.99+1.5×1.99×0.5+1.6×4.01=0.199+1.493+6.416=8.108m 2截面重心轴位置y x 、：mx 756.0108.81328.58959.00995.0108.85.06.1416.6)5.13/11.0(493.15.099.11.0=++=⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯=y 108.85.001.4416.6)01.499.13/1(493.1)01.45.099.1(99.11.0⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯=4232383.1842.1133.078.18.28)3/99.157.26(2/99.15.136/99.15.1)57.23(66.112/66.1m I y y =--+=--⨯⨯-⨯--⨯⨯+⨯=-2. 底节沉井井壁沿周长每米宽荷载m kN Fr q /7.20225108.8=⨯==3. 底节沉井抽除支承垫木或按排水下沉时的计算（见图9-45）5.1509.260.1060.26>==B L所以，两支点间按 0.63L=0.63⨯26.6=16.758m (1). 每对支点反力R ①刃脚部分：21692.12/99.15.199.11.0m A =⨯+⨯=截面重心至外壁的距离：mx 535.0692.1)3/5.11.0(99.12/5.12/1.099.11.0=+⨯⨯+⨯⨯=1n =[2p×(1.6+3.7-0.535)+16⨯2]⨯1.692⨯25=61.94⨯1.692⨯25=2620.1 kN②井壁A 2=1.6⨯4.01=6.416m 2n 2=[2p×(3.7+0.8)+16×2]×6.416×25=60.27×6.416×25=9667.3kN ③隔墙：A 3=（0.8×7.4+0.42×4/2×2=12.48m 2 n 3=12.48×(6.0-0.5)×25=1716.0kN kN R 7.70012/)17163.966701.262(=++= (2). 每对支点截面上的力矩M 01.4)3.5/379.0(tan 1=='-αa=90°-4.1°=85.9° 或 a=1.499 rad 园弧重心至支承点联线的垂直距离)cos /(sin 1ααα-=a ym 699.2594.0544.4)9.85cos 499.1/9.85(sin 544.4=⨯=︒-⨯=0.7453699.27.202544.4499.12210=⨯⨯⨯⨯==rqy M αm kN ⋅支点截面砼的拉应力：kPa kPa I y M y y 15500.50983.18257.20.745320<=⨯⨯==-σ(3). 跨中力矩M)4.02/2.7(255.54.78.0)6.38.06.3()]6.38.06.3()(3)(2[544.42/758.1622233+⨯⨯⨯⨯-++⋅-+++-⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=q d D d D q R M ππ481487.202]8)7.33.5(3)7.33.5(2[7.202544.4579.127.700122233⨯-⨯-+-⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=ππ0.445083256129732733788074=---=m kN ⋅ 跨中截面砼的拉应力：kPakPa I y M w y y 145000][0.287283.182)57.25(445082)5(=<=⨯-⨯=-=-σσ(4).支点截面剪应力： kPakPa F rq R 85000][3925.2615.1108.827.202544.4499.127.70015.1225.1=<=⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯=-⨯=τατ4. 按不排水下沉时检算(1).支承于短边的两端点（见图9-46） 支点反力 R=7001.7 kN 跨中弯矩：m kN M ⋅=---=+⨯⨯⨯⨯-⨯-+-⨯-⨯⨯⨯-⨯=453683256129733152693123)4.02/2.7(255.54.78.0827.202]8)4.76.10(3)4.76.10(2[7.202544.42/60.267.70012233跨中截面砼拉应力[]w g kPa g I y M σσ<=⨯-⨯=--=292783.182)57.25(453682)5(m kN M o ⋅=++=⨯⨯⨯⨯+⨯+⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤+-⨯-⨯⨯⨯=4775532563.1297315260.4255.54.78.087.2028)4.76.10(3)4.76.10(27.202544.422233支点截面砼的拉应力：w σ=gI g g -⨯247755=83.18257.247755⨯⨯=3259][w kPa σ<9.5.8沉井各部分内力计算1. 沉井外力计算（见图9-48） (1). 沉井沉至中途计算（排水）土深h E =13m水深h W =11.4m水面上土厚m h E 6.10= 刃脚入土深h 1=1.0m 沉井总高度21.5ma. 土压力、水压力计算： )2/45(tan 200ϕγα-= E E h p =19´1.6´)2/5.3445(tan 2-=8.4 kN/m)2/45(tan 20ϕγ-+= w E E h p p =kPa 6.77)2/3.3245(tan 4.11204.82=-⨯⨯+kPah p w w 57104.115.05.0=⨯⨯==水γ)2/45(tan )(20ϕγ--+=' h h p p w E E=kPa 5.65)2/3.3245(tan )99.14.11(204.82=-⨯-⨯+kPa h h p w w1.4710)99.14.11(5.0)(5.0=⨯-⨯=-='水γ kPa p W E 6.134576.77=+=+ kPa p W E 6.1121.475.65=+='+ m h h w 59.6)99.14.11(7.0)(7.0=-⨯=- m h w 98.74.117.07.0=⨯=图9-48 沉井外力计算(2). 沉井每米宽自重沉井自重 Q=16385+12837.5+12037.5 =4126 kN216)8.07.3(24126⨯++==πu Q G =684.5 kN/m(3). 单位周长内井壁平均土压力E 0=w EE E E h h ⨯+︒+︒︒22ρρρ=4.1126.774.826.14.8⨯++⨯=6.72+490.2 =496.9 kN/m(4). 井壁摩擦力计算T 0=005.0fA E 取最小值0.5E 0=0.5´496.9=248.5 kN/mf =(18+30)/2=24KN/m 2fA 0=24´[2p´(3.7+0.8)+16´2]=24´60.27=1446.5KN/m 故 T 。
矩形沉井计算表格
1.工程概况地质资料如下图所示，沉井内径D1=12.5米，沉井结构高度H=15.1米，沉井起沉标高低于地面500mm。
抗浮计算时，考虑施工时降水，地下水位于起沉标高下500mm；强度计算时，考虑施工过程中设备已进场，降水可能中止时出现的最高地下水位，即地下水位于原地面下500mm。
施工采用排水法，三次浇注两次下沉。
考虑地面堆载q m=10kPa。
上部第一层土考虑换填砂层。
企口宽度c=0.3m第一类截面壁厚d=0.65m井壁自重：（标准值）底板底以上G1k=2×（h1×d+h2×t+h3×c）×（b1+L2）×γ1=2354.70KN刃脚G2k=2×[（h7+h5+h6）×b+a×（h5+h6）+h4×a]×（b1+L2)×γ1=2749.50KN井壁自重G ok=G1K+G2K=5104.20KN底板自重G dk=（L1+2b)×（b1+2b)×γ1=5231.25KN封底混凝土自重G fk= 0.25×[L2-2×（a+b）]×[b2-2×（a+b）]×(h7+h6/2)×23=2382.05KN井壁上土重G tk=h1×（t-D)×（L2+b1)=-15.51KN抗浮验算K f= (G0k+G dk+G fk+G tk)/[γs×L2×b2×(H2-h8-h6/2)/4]= 1.89≥ 1.00满足《规范》抗浮要求三、下沉计算摩阻力计算(标准值)单位面积摩阻力f ka= (h1×f k1+h2×f k2+h3×f k3+h4×f k4+h5×f k5+h6×f k6)/(h1+h2+h3+h4+h5+h6)=16.25KPa总摩阻力F fk= (L2+b2)×(H2-h1+H1-2.5)×f ka=4706.77KN排水下沉系数K st= G0k/F fk= 1.08＞ 1.05满足《规程》下沉要求地基土极限承载力R j=160Kpa排水下沉稳定系数K st,s= G0k/{F fk+0.25×[L2×b2-(L2-2(a+b））×（b2-2（a+b））]×R j}=0.880=0.8～0.9满足《规程》下沉稳定要求29.05m0.75m 2m 刃脚h 6传来的荷载P A1=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 3)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-c 3)×γs +k 3×q m ×λ1=244.58kN/m 2P A2=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 4)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-c 4)×γs +k 3×q m ×λ1=255.91kN/m2P B1=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 3)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-c 3)×γs +k 3×q m ×λ2=284.92kN/m 2P B2=k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-c 4)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-c 4)×γs +k 3×q m ×λ2=297.88kN/m2P A =0.5×(P A1+P A2)×(c 3-c 4)=150.15kN/m P B =0.5×(P B1+P B2)×(c 3-c 4)=174.84kN/m 截面受力q A =(k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 01)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ1)×h c +P A=633.66kN/m q B =(k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 01)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-b 01)×γs +k 3×q m ×λ2)×h c +P B =738.19kN/mω=q B /q A -1=0.1650-886.68KN·m/m -813.98KN·m/m 5403.99KN 5178.73KN2700mm 2/m 选筋d25@15029.30m截面受力：q A =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ1+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ1=237.04kN/m2q B =k 2×(（b 1-b 2)×γ1+(b 2-b 02)×γ2)×λ2+k 4×(b 2-b 02)×γs +k 3×q m ×λ2=276.28kN/m 2ω=q B /q A -1=0.1655-332.82KN·m/m -305.53KN·m/m 2022.31KN/m 1937.76KN/m1700mm 2/m选筋d20@1501、计算截面一：取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算2、计算截面二：取刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算，计算点标高为底板底标高 刃脚根部段中心标高计算高度h c =1.5(a+b)=为便于计算取h c =h 5=截面内力：M A = -0.1488qAr2ω =M B = -0.1366qAr2ω =N A =qAr(1+0.7854ω) =N B =qAr(1+0.5ω) =截面内力：M A = -0.1488qAr2ω =M B =-0.1366qAr2ω =N A =qAr(1+0.7854ω) =N B =qAr(1+0.5ω) =按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积= 按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=35.15m截面受力：q A =k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 03)×γ2)×λ1+k 4×(c 2-b 03)×γs +k 3×q m×λ1=126.66kN/m 2q B =k 2×(（c 1-c 2)×γ1+(c 2-b 03)×γ2)×λ2+k 4×(c 2-b 03)×γs +k 3×q m ×λ2=149.89kN/m2ω=q B /q A -1=0.1834-197.03KN·m/m -180.88KN·m/m 1094.00KN/m 1043.95KN/m1700mm 2/m选筋d20@150五、纵向弯曲计算（四支点）90.50KN/m 108.60KN/m 7.550m 685.35KN·m/1328.29KN·m/643.97KN 205.18KN·m/11.86m 7.12m 321.05mm 2/m5d22622.24mm 2/m 4d25+2d20由于剪力和扭矩均较小，垂直钢筋按其他工况配置。
19-3沉井刃脚计算
竖向作为悬臂梁。
h 宽的截条为计算单元，（1）竖向钢筋的计算•刃脚向外挠曲的计算（配置内侧竖向钢筋）根据此时刃脚所受的所有外力（井壁自重、井壁摩擦力、刃脚外侧水土压力、刃脚踏面土反力、刃脚斜面土反力），计算出刃脚根部截面（悬臂梁固端）的轴力N 、剪力Q 、力矩M 。
然后按悬臂梁方法计算内力，从而确定刃脚内侧的竖向钢筋。
最不利情况是：刃脚斜面上土反力最大，而井壁外的水土压力最小。
按悬臂梁计算计算工况——沉井已下沉全部深度的一半，并且已接高其余各节井壁，或当采用分节浇筑一次下沉的起始下沉时，并假定刃脚内侧切入土中深度约1.0m。
此时刃脚斜面上土向外横推力产生向外弯矩最大。
计算方法：•刃脚向内挠曲的计算（配置外侧竖向钢筋）此时刃脚下土已挖空，刃脚踏面斜面土反力为零，只需根据刃脚所受的外力(井壁自重、井壁摩擦力、刃脚外侧水土压力乘以分配系数 ），计算出刃脚根部截面（悬臂梁固端）的轴力N 、剪力Q 、力矩M 。
然后按悬臂梁方法计算内力，从而确定刃脚外侧的竖向钢筋。
计算工况——沉井已下沉至设计标高，刃脚下的土已挖空而尚未浇筑封底混凝土。
最不利情况是：刃脚斜面上土反力最小，而井壁外的水土压力最大。
计算方法：（2）水平向钢筋的计算最不利工况——沉井已下沉至设计标高，刃脚下土已挖空，但还未封底。
将刃脚外侧水土压力乘以分配系数 ，作为水平框架上的外力，求出框架的弯矩和轴力，从而确定刃脚所需的水平钢筋用量。
* 此框架截面在竖直方向的位置，为刃脚受水平力的作用点高度处。
按水平框架计算计算方法：常见的沉井水平框架的受力情况——单孔矩形框架受力（a=b时）单孔圆端形框架受力（L=r时）双孔矩形框架受力（a=b时）双孔圆端形框架受力圆形框架受力。
沉井工程计算方案
沉井工程计算方案概述沉井是最常用的桥墩基础形式之一，其结构简单、工期短、施工方便，已广泛应用于公路、铁路、桥梁、码头等基础工程领域。
而沉井的设计计算是沉井工程的核心，本篇文档将介绍沉井工程的计算方法和方案。
沉井的设计参数沉井的设计参数主要包括井身直径、井身深度、板厚、颈缩长度、颈缩直径、溢流口直径、溢流口位置、压力表距离等。
其基本设计参数如下表所示：设计参数物理意义D 井身直径H 井身深度t 板厚L 颈缩长度d 颈缩直径d1 溢流口直径Pmax 最大承载力l 压力表距离沉井的计算方法最大承载力的计算最大承载力是沉井设计中最为重要的参数，其计算方法主要有解析法、数值分析法和现场试载法三种。
解析法最大承载力解析法主要基于经验公式，提供了一种简单、快捷的计算方案。
一般采用比例系数法得到最大承载力如下式所示：Pmax = k1 × k2 × k3 × k4 × k5 × q其中，q为单位面积承载力；k1为处理土质和水位因素的系数；k2为处理施工过程的系数；k3为处理土方因素的系数；k4为处理整体效应的系数；k5为处理现场检测方法和土层整体特性的系数。
数值分析法数值分析法主要应用于具有复杂地质体结构的沉井设计。
通过有限元分析或边界元分析计算，可以得到更为精确的沉井设计参数。
但是数值分析法的计算过程复杂，需要进行大量计算，同时需要进行模型验证和参数修正。
因此，在工程实践中，数值分析法主要应用于特殊情况下的沉井设计。
现场试载法现场试载法是一种直接测定沉井承载力的方法，它不需要知道地质资料和土层特性，具有现地实际情况的真实性和可靠性，但它比较复杂，需要专业的试验设备和技术人员。
井身板厚计算井身板厚是沉井工程中另一关键参数，其计算按照承载力和稳定性进行设计，一般应满足以下要求：•承载力方面：井壁承载力应不小于扣压荷载；•稳定性方面：井壁应满足安全系数要求。
溢流口位置的计算溢流口位置的计算需要根据沉井承载力、水面标高、最高水位、跨径等因素进行综合分析，其计算方法分为简化法和细化法。
沉井下沉过程中刃脚的计算
附录Q 沉井下沉过程中刃脚的计算Q.0.1沉井刃脚抗弯承载能力验算可分别采用悬臂梁和框架结构模型进行。
Q.0.2刃脚作为向外弯曲的悬臂梁进行承载能力验算时，其作用力可按下列规定计算（图Q.0.2-1、图Q.0.2-2）：1假定刃脚内侧切入土中1m ，并考虑沉井在地面以上或水面以上还露出一定高度或井壁全部浇筑完成后具有外露高度。
O1图Q.0.2-1刃脚受力示意2沿刃脚周边水平方向取单位宽度，并按本规范附录P 的规定计算作用在刃脚上的侧土压力E 1’、E 2’和E’和水压力W 1’、W 2’、W’。
3作用在刃脚外侧的侧土压力和水压力的总和大于静水压力的70%时取70%的静水压力。
4沿井壁单位周长上沉井侧面的总摩阻力按下列公式计算，并取其中较小值。
T Eμ=⋅（Q.0.2-1）T q A=⋅（Q.0.2-2）式中:T —沿井壁单位周长上沉井侧面的总摩阻力（kN/m ）；μ—摩擦系数，tan μϕ=；ϕ—土的内摩擦角，一般取tan 0.5ϕ=；q —土与井壁间的单位摩阻力（kPa ），按本规范表7.3.2选用；A —沉井侧面与土接触的单位宽度上的总面积（m 2），h h A =⨯=1（h 为沉井高度，以m 计）；E —作用在井壁上每m 宽度的总土压力（kN/m ）。
5刃脚底单位周长上土的竖向反力R v 按下列公式计算：V R G T =-（Q.0.2-3）式中：G —沿沉井外壁单位周长上的沉井重力（kN/m ），其值等于该高度沉井的总重除以沉井的周长；在不排水挖土下沉时，应在沉井总重中扣去淹没水中部分的浮力。
6R v 的作用点按下列规定计算（见图Q.0.2-3）：1）假定作用在刃脚斜面上的土反力的方向与斜面的法线成β角，并按三角形分布，β为土反力与刃脚斜面间的外摩擦角（一般取β=30°）。
2）作用在刃脚斜面上的土反力的垂直分力V 2按式（Q.0.2-4）计算，作用点距刃脚外壁的距离为3b a +。
沉井下沉计算
.
沉井下沉计算
1、沉井自重计算
混凝土重及其他附属结构重；
2、摩阻力计算
f摩=μA
A为井外壁面积，μ为摩擦阻力（外壁注浆μ为7KN/M2）；
3、刃脚反力计算
R反=[f]×S
[f]为地基容许承载力，S为刃脚底面积；
4、沉井所受浮力
F浮=V×μ水
V为沉井排开水体积，μ水为水的容重；
5、下沉验算
当沉井处于下沉阶段，井内土体挖至刃脚以下，此时R反=0。
则下沉系数K下（G-F浮）/f摩﹥1.15（给排水手册规定），满足下沉要求。
当沉井处于下沉到位时，由于停止挖土，刃脚底面土体成稳定状态，此时R反=[f]×S，则稳定系数K稳=G/（f摩＋R反＋F浮）﹤1，满足终沉阶段稳定要求。
6、沉井抗浮计算
封底完成后，K浮=（G总＋f摩）/ F浮﹥1.1（给排水手册规定）,满足抗浮要求。
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